Cuando dos materiales entran en contacto, las unidades cargadas en sus superficies reciben un pequeño impulso. Así se genera electricidad estática, por ejemplo, cuando se frota un globo contra el pelo. Del mismo modo, el agua que fluye sobre determinadas superficies puede ganar o perder carga.
Los investigadores han utilizado este fenómeno para generar electricidad a partir de gotas similares a la lluvia que se mueven a través de un tubo delgado. Su prototipo generó suficiente electricidad en el laboratorio para encender doce luces LED.
«El agua que cae a través de un tubo vertical genera una cantidad considerable de electricidad utilizando un patrón específico de flujo de agua: el flujo de tapón», explica Siow Ling Soh, investigador participante de la Universidad Nacional de Singapur. Aunque el llamado flujo de tapón es un flujo continuo, la columna de agua no es continua, sino que contiene burbujas de aire. «Este patrón de flujo podría permitir aprovechar la energía de la lluvia para generar electricidad limpia y renovable».
Establecer nuevos límites
Cuando el agua que fluye mueve una turbina, se genera electricidad. Sin embargo, esta energía hidráulica se limita a lugares con grandes cantidades de agua, como los ríos. Para volúmenes de agua más pequeños y lentos, existe la alternativa de utilizar la separación de cargas. En este fenómeno, la carga eléctrica se genera cuando el agua se mueve a través de un canal con una superficie interior conductora de electricidad.
Sin embargo, la separación de cargas es extremadamente ineficiente, ya que se limita a la superficie por la que se mueve el agua. Hasta ahora, los científicos han intentado mejorar la eficiencia proporcionando una mayor superficie para un flujo continuo de agua a través de canales de tamaño micro o nanométrico.
Sin embargo, debido al efecto capilar, el agua no fluye de forma natural a través de canales tan pequeños. Cuando se bombea, se necesita más energía de la que se genera. Soh y sus colegas abordaron este fenómeno utilizando canales más grandes por los que el agua de lluvia puede fluir fácilmente.
Desviar el agua de lluvia
El equipo diseñó una estructura sencilla que proyectaba gotas de lluvia de gran tamaño hacia la abertura de un tubo de plástico vertical de 32 centímetros de largo y 2 milímetros de ancho. El choque de las gotas en el extremo superior del tubo provocaba un flujo de tapón: pequeñas columnas de agua intercaladas con bolsas de aire.
Mientras el agua fluía por el interior del tubo, las cargas eléctricas se separaban. Un recipiente situado debajo del tubo recogía finalmente el agua, mientras que unos cables en el extremo superior del tubo y en el recipiente desviaban la electricidad.
Con este principio, más del 10 % de la energía del agua que cae por los tubos se convierte en electricidad. El aire del sistema es decisivo, ya que ha permitido aumentar el rendimiento eléctrico en más de 100 000 veces en comparación con el agua que fluye en un flujo continuo.
Dado que las velocidades de las gotas probadas son mucho más lentas que las de la lluvia real, es muy probable que este principio también pueda utilizarse para generar electricidad a partir del agua de lluvia.
Pequeñas centrales eléctricas para cada tejado
En otro experimento, los investigadores observaron que el agua de lluvia conducida a través de dos tubos generaba el doble de energía. La única restricción es que los tubos no pueden tener más de 32 centímetros de longitud, ya que una mayor longitud no genera más electricidad. Una instalación de prueba con cuatro tubos dispuestos uno al lado del otro suministró de este modo electricidad de forma continua a doce luces LED durante 20 segundos.
Según los investigadores, su sistema es más fácil de instalar y mantener que las centrales hidroeléctricas. Además, su diseño se puede instalar fácilmente en tejados, por lo que también es adecuado para grandes ciudades. Aunque la potencia por tubo es muy baja, menos de 0,2 milivatios, en condiciones ideales, 1 metro cuadrado de superficie de tejado podría albergar más de 60 000 de estos tubos, y unos pocos metros cuadrados podrían alimentar un frigorífico, al menos mientras llueva.
El estudio se publicó el 16 de abril de 2025 en la revista especializada «ACS Central Science».
Artículo publicado originalmente en The Epoch Times Alemania con el título «Saubere Sache: Forscher erzeugen Strom aus fließendem Regenwasser»
Cómo puede usted ayudarnos a seguir informando
¿Por qué necesitamos su ayuda para financiar nuestra cobertura informativa en España y en todo el mundo? Porque somos una organización de noticias independiente, libre de la influencia de cualquier gobierno, corporación o partido político. Desde el día que empezamos, hemos enfrentado presiones para silenciarnos, sobre todo del Partido Comunista Chino. Pero no nos doblegaremos. Dependemos de su generosa contribución para seguir ejerciendo un periodismo tradicional. Juntos, podemos seguir difundiendo la verdad.
